原标题:兰大科学家成功研制有源隐形衣
可将目标伪装成另一物体,并实现动态可控
大西北网11月20日讯 据兰州晨报报道,假设你在地下使用一种设备,就可以隐藏一个秘密燃料库或埋藏的宝藏,使得从地表扫描看来是其他的物体;同样,一辆没有涂任何隐形材料的装甲车从监控摄像头前经过,监控室里却什么也看不到……这些普通人看来是幻觉的场景,在兰州大学信息科学与工程学院梅中磊副教授领导的研究小组眼中有可能会变成现实。日前,该研究小组的一项研究成果——基于拉普拉斯方程有源隐形原理研制出的有源隐形衣荣登全球物理学领域最权威的杂志——《物理评论快报》。
电磁隐形是近年来科技界的研究热点之一。梅中磊副教授所带领的研究小组从2008年开始就对人工电磁材料、电磁隐形衣、变换光学理论等进行了跟踪,并在诸多国际知名刊物发表了一系列文章,而在直流隐形方面取得的一系列成果,更是受到国际上的广泛关注。该小组基于电磁场叠加原理和唯一性原理研制出的隐形衣,采用有源方法对直流情况下的隐形、伪装等,基于电路方式进行了首次实验验证。相对于其他隐形方式,该方法非常简单、灵活,且在线可控,同时不需要复杂的人工电磁材料等。它的成功进一步丰富了隐形理论,是今后设计更灵活的隐形设备的基础。
梅中磊说,这款隐形衣——一个由电阻相连构成同心圆、蜘蛛网格状的电阻网络电路板,半径大约在25厘米;中心部位代表被隐形或者伪装的区域(比如苹果),周围连接36根小辫子一样的受控信号源。不同于之前针对隐形设备所需材料的实验研究,这一设备能使得幻觉效果动态可控,因此被隐形的目标可以被伪装成一种形式(如一个香蕉),或者是另外一种形式(如一个桔子)。与之前的隐形技术不同,这种隐形衣的隐形原理不是反射或吸收波,而是通过部署在物体周围的有源设备改变波的传播路线,使之发生弯曲,以达到绕射传播的目的。另外,还可以通过对有源设备的调整实现动态可控。可广泛应用于国防军事、生物电阻抗成像、地球资源勘探、地下/水下考察、目标隐藏与伪装等领域。
“人之所以能够看到物体,是由于来自物体的光线进入人眼;探测仪器之所以能发现物体,是因为物体阻挡了电磁波通过。在隐形领域,有很多频段,如微波、红外线、可见光等。而有源隐形衣则实现了直流电领域的伪装,这个过程就像小溪里的流水,经过石头时,会绕过石头再合拢向前,如同没有遇到石头一样。这使得仪器显示物体不存在了,也就实现了‘隐形’。”梅中磊说。
需要指出的是,研究人员给出的有源动态变形,并不能通过肉眼来直接观察。研究小组的设备能够在直流电领域实现动态伪装,而不是在光学频段上。这意味着一个目标只能针对那些特定的设备实现伪装,如通过探测目标对环境电导率的影响来推断物体形状的探测设备。
目前,研究人员能够改变中央区域的外观,使它看似隐形的,像一个完美导电性的金属板或者像一个零导电性的空洞。尽管这看起来比较粗糙,但它提供了这一想法的原理性证明,使人们能够主动控制伪装效果,将目标从一种形态改变为另一种。而且,所有的这些仅仅要求对普通电子元器件进行焊接,这意味着将隐形设备设计得更大或更小会相当容易。
原文链接:http://gansu.gscn.com.cn/system/2013/11/20/010513978.shtml
(责任编辑:鑫报)